K 610. Beskrivning till bergkvalitetskartan. Kungälv. Mattias Göransson & Lena Persson

Transkript

1 K 610 Beskrivning till bergkvalitetskartan Kungälv Mattias Göransson & Lena Persson

2 ISSN ISBN Närmare upplysningar erhålls genom Sveriges geologiska undersökning Box Uppsala Tel: Fax: E-post: Webbplats: Omslagsbild: Flack hällyta med asymmetriskt veckad metagråvacka på Stora Överön ( /135760). Flat outcrop exposing an asymmetric folded metagreywacke at Stora Överön ( /135760). Foto: Mattias Göransson. Sveriges geologiska undersökning, 2018 Redaktör: Ulrika Hurtig, SGU

3 INNEHÅLL Sammanfattning... 5 Inledning... 6 Metodik... 6 Allmän geologi Bergartsbeskrivning Ytbergartsgnejs, huvudsakligen terrigena epiklastiska (Stora Le-Marstrandsgruppen, Bkod 80, 82) Granodiorit, gnejsig och ådrad (1600-sviten, Göteborgssviten, Bkod 73) Amfibolit och metagabbroid (1560- och 1600-sviten, Bkod 66) Granit, granodiorit och tonalit, gnejsig (1560-sviten, Hisingensviten, Bkod 62, 63, 64 och 65). 14 Granit till granodiorit, finkornig till fint medelkornig, svagt förskiffrad (1560-sviten, Hisingensviten, Bkod 60) Mafiska bergarter, diorit eller gabbro, associerade med RA- och Askimsgraniterna (1300-sviten, Kungsbackasviten, Bkod 54) Granit, porfyrisk, gnejsig (Askimsgranit, 1300-sviten, Kungsbackasviten, Bkod 50) Granit, porfyrisk, gnejsig (RA-sviten, 1300-sviten, Kungsbackasviten, Bkod 52) Diabas, (Bkod 24) Geofysiska undersökningar Petrografisk analys Skiktsilikater (glimmer m.m.) Opaka mineral (sulfider m.m.) Deformationszoner, sprickor och övriga strukturer Berggrundens gammastrålningsegenskaper Tekniska analyser Kulkvarnsanalys Los Angelesanalys Micro-Devalanalys Alkalisilikareaktivitet (ASR) Sammanställning av bergkvalitetskartan Referenser Bilaga 1. Kvalitetsklassning av prover Vägmakadam Makadamballast för järnväg Betongballast Vattenbyggnadssten MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 3

4

5 SAMMANFATTNING SGUs bergkvalitetsundersökning visar att nästan 50 % av Kungälvsområdets berggrund bedöms som ett klass 2-material (fig. 1). Detta innebär att kommunens bergmaterial med fördel kan användas som bärlager och förstärkningslager samt även till vissa asfaltbundna lager. Mindre förekomster av granit i de sydöstra delarna av området har bedömts som klass 1-material, något som visar att materialet med fördel kan användas för asfaltbundna lager. De områden i väster som bedömts som klass 3-områden består till stor del av glimmerrika, omvandlade ytbergartsgnejser. Dessa material uppfyller inte materialkraven för asfaltbundna lager. I vissa fall kan glimmerhalten vara så hög att materialet inte heller är lämpligt att användas som bärlager eller förstärkningslager. Områdets bergarter har generellt god motståndskraft mot fragmentering (låg sprödhet). Detta är ett krav om man ska använda ballast som järnvägsmakadam. En del av dessa bergarter har dock för Tjörn Stora Höga Stora Dyrön Tjuvkil Kärna Jörlanda Kode Kareby Säve Diseröd Kungälv Rödbo Surte Mysterna Nödinge-Nol Provplats för teknisk analys Sample location, technical analysis Bergkvalitetsklass 1 Aggregate quality class 1 Bergkvalitetsklass 2 Aggregate quality class 2 Bergkvalitetsklass 3 Aggregate quality class 3 Figur 1. Förenklad bergkvalitetskarta över projektområdet. Simplified aggregate quality map of the project area. MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 5

6 höjda halter av glimmer- och sulfidmineral. Sådana bergarter bör undvikas för produktion av järnvägsmakadam ballast. Bergarter med förhöjd glimmerhalt, i synnerhet ytbergartsgnejs och sulfidförande mafiska bergarter, samt kraftigt vittringspåverkade bergarter, exempelvis grusvittrade granitoider, är olämpliga som ballastråvara för betong. En gnejsgranit, RA-granit, i sydöstra delen av området uppvisar något förhöjd gammastrålning. Detta får till följd att aktivitetsindexet överstiger 2 på en lokal nordost om Kungälv. Övriga bergarter inom undersökningsområdet visar låga aktivitetsindex. När man ska prospektera och planera för uttag av berg bör bergkvalitetskartan kompletteras med detaljundersökningar. INLEDNING Bergkvalitetskartan är en tematisk karta som kompletterar SGUs berggrundskarta i skala 1: Det huvudsakliga ändamålet med kartan är att underlätta en utvärdering av det bästa användningsområdet för olika bergarter. Exempel på användningsområden är ballast för väg, järnväg och betong. I samband med den kommunala översiktsplaneringen ska bergkvalitetskartan kunna erbjuda ett geologiskt underlag för framtida markanvändning. Kartan ska också underlätta övergången från grusproduktion till krossbergsproduktion. Bergkvalitetsundersökningen i projektområdet Kungälv startade år 2009 och slutfördes under Arbetet med bergkvalitetskartan över området Kungälv har föregåtts av en generell läges- och behovsanalys. Ett urval av potentiella användare, såsom länsstyrelsen, kommuner, övriga myndigheter, entreprenörer och konsulter, har intervjuats i analysen av vilka områden som bör prioriteras för undersökning och om behovet av översiktlig bergkvalitetsinformation. I undersökningsområdet Kungälv finns följande större orter: Diseröd, Kode, Kungälv, Kärna och Ytterby. Arealen uppgår till drygt 380 km 2. Alla koordinater är angivna enligt rikets nät (Sweref99). I området finns tre aktiva bergtäkter: Skälebräcke (grå, porfyrisk, gnejsig, grovt medelkornig granodiorit, /321580), Lysegården (ljusfärgad grå, finkornig, förskiffrad granit och fler bergarter, /323147) samt Kareby-Ryr (grå, medelkornig granodiorit och tonalit, ytbergartsgnejs och röd medelkornig granit, /319610). I hela undersökningsområdet bröts under 2009 omkring ton berg och ton grus (SGU 2010). Utslaget per person innebär detta att varje invånare i Kungälvs kommun skulle förbruka ca 11,2 ton krossberg eller totalt 12,1 ton ballast (berg och grus) per år. De tryckta berggrundskartorna 7B Göteborg SV (Lundqvist 2007), 7B Göteborg SO (Samuelsson 1978), 7A Marstrand NO/7B Göteborg NV (Samuelsson & Åhäll 1985) och 7B Göteborg NO (Samuelsson & Södergaard 1985) i skala 1: täcker hela undersökningsområdet (fig. 2). METODIK Bergkvalitetskartan bygger på den tidigare genomförda berggrundskarteringen och grundar sig på närmare undersökningar av ett antal valda lokaler i de dominerande bergartsenheterna. Från var och en av dessa lokaler har ca 70 kg bergmaterial analyserats tekniskt. Dessutom har det gjorts mätningar av sprickplanens riktningar samt en bedömning av spricktätheten. I de fall där berggrunden är särskilt heterogen med avseende på mineralogi och kornstorlek, något som är speciellt vanligt i ådergnejsområden, har ibland mer än ett prov tagits. Polerade tunnslip har framställts av bergarter från varje provplats. Petrografisk analys, ASR-analys (alkali silika reaktivitetsanalys) och modalanalys av mineralfördelningen samt mikrofotografering har sedan utförts för varje tunnslip. Prover har även tagits för att bestämma bergarternas densitet och deras magnetiska egenskaper. Gammastrålningsmätningar på berghällar har utförts vid de flesta av provlokalerna, men även på separata platser. Förutom på de provtagna lokalerna inom projektet grundar 6 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV

7 Tjörn Stora Höga Stora Dyrön Tjuvkil Kärna Jörlanda Kode Kareby Säve Diseröd Kungälv Rödbo Surte Mysterna Nödinge-Nol Diabas Dolerite Granit, ögonförande, delvis gnejsig (RA-granit, 50) Granite, porphyritic, partly gneissic (RA-granite, 50) Granit, ögonförande, delvis gnejsig (Askimsgranit, 52) Granit, porphyritic, partly gneissic (Askim granite, 52) Diorit, gabbro, massformig till gnejsig (54) Diorite, gabbro, isotropic to gneissic (54) Granit, granodiorit, tonalit, gnejsig, lokalt ögonförande (60 65) Granite, granodiorite, tonalite, gneissic, partly porphyritic (60 65) Amfibolit och metagabbro, delvis gnejsig (66) Amphibolite and metagabbro, partly gneissic (66) Granodiorit, ådrad, gnejsig (73) Granodiorite, veined, gneissic (73) Ytbergartsgnejs (Stora Le-Marstrandgruppen, 80, 82) Supracrustal gneiss (Stora Le-Marstrand group, 80, 82) Figur 2. Förenklad berggrundskarta över projektområdet från Lundqvist (2007), Samuelsson (1978), Samuelsson & Åhäll (1985) och Samuelsson & Södergaard (1985). Simplified bedrock map of the project area from Lundqvist (2007), Samuelsson (1978), Samuelsson & Åhäll (1985) and Samuelsson & Södergaard (1985). sig berg kvalitets kartan på tidigare publicerade tekniska, petrografiska och geokemiska analyser från kommunala krossbergsinventeringar och SGUs berggrundskartering. Petrografiska data redovisas i tabell 1 och alla tekniska analysvärden redovisas i tabell 2. På bergkvalitetskartan är bergartsstrukturer som foliation eller gnejsighet ihopdragna till s.k. strukturella formlinjer för plastisk deformation. Dessutom redovisas zoner med starkt deformerad berggrund som Deformationszon, ospecificerad. Berggrundens strukturer representerar bergartens interna svaghet. Längs denna riktning kan sprickor lätt uppstå, t.ex. i samband med sprängning. Många av zonerna är tolkade från den flyggeofysiska informationen. En tolkning av morfologiska lineament, långsträckta MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 7

8 Tabell 1. Mineralfördelning (volymprocent) och kornstorlek (mm) hos bergarter från kartområdet Kungälv. Bkod är en grupperingskod som baseras på bergartens ålder och sammansättning. Övrigt innefattar t.ex. Fe-hyroxider ( 1 till övervägande del), zirkon, allanit, prehnit och apatit. Med kornstorlek avses storleksintervallet för huvuddelen av de enskilda mineralkornen som bygger upp bergarten. s = mineral som förekommer i liten mängd (<0,2 %). Modal composition (volume-%) and grain size (mm) of rocks from the map area Kungälv. Rcode is a grouping parameter based on the age and composition of the rock. Other contains Fe-hyroxide ( 1 most abundant), zircon, apatite, prehnit and flourite. Grain size refers to the size-fraction of the main part of the individual grains that build up the rock. s = accessory mineral (<0.2 %). Prov N E Bergartsbeskrivning (fältbedömning) Bkod Kornstorlek Kvarts Kalifältspat Plagioklas Biotit Klorit Muskovit Hornblände Epidot Opak Titanit Kalcit Övrigt Sample N E Rock description (field observation) Rcode Grain-size (mm) MGO090004A Granodiorit, grå, porfyrisk, gnejsig, grovt medelkornig Quartz Pot. feldspar Plagioclase Biotite Chlorite Muscovite Amphibole Epidote Opaque Titanite Calcite Other 63 0,1 6,0 23,4 9,6 43,4 15,2 2,0 5,4 0,6 0,4 MGO090005A Granit, mörkfärgad röd, medelkornig, linjerad 52 0,01 7,0 26,4 33,2 24,4 10,0 1,6 1,0 0,4 3,0 MGO090006A Gabbro, svart, finkornig till fint medelkornig, förskiffrad 54 0,1 1,0 34,2 6,2 38,2 16,8 4,4 0,2 MGO090007A Granit, gråröd, medelkornig, gnejsig 50 0,1 5,0 28,4 24,2 39,4 0,2 4,6 2,2 0,6 0,4 MGO090008A Granit, mörkfärgad röd, medelkornig, gnejsig 52 0,01 2,0 17,0 34,2 23,4 8,6 2,2 2,8 3,6 8,2 1 MGO090021A Ytbergartsgnejs, tonalitisk, mörkfärgad grå, finkornig till medelkornig, ådrad, gnejsig MGO090022A Ytbergartsgnejs, granodioritisk, mörkfärgad grå, finkornig, ådrad 80 0,02 0,2 28,6 0,6 30,4 7,4 11,6 14,4 5,0 0,2 1,4 0,4 80 0,01 0,5 26,6 4,4 18,2 36,8 1,8 12,0 0,2 s MGO090023A Granit, grå, medelkornig, gnejsig 62 0,02 2,0 30,0 23,0 34,8 10,0 0,2 1,2 0,2 0,6 MGO090025A Granodiorit, rödgrå, medelkornig, porfyrisk, ådrad, gnejsig 63 0,05 5,0 28,2 12,4 33,8 15,6 1,2 8,2 0,6 MGO090026A Tonalit, grå, grovt medelkornig, linjerad 65 0,02 4,0 25,2 46,2 16,8 0,4 9,8 1,4 0,2 MGO090027A Ytbergartsgnejs, tonalitisk, mörkfärgad grå, finkornig, ådrad MGO090028A Tonalit, mörkfärgad grå till svart, grovt medelkornig, ådrad, gnejsig MGO090029A Ytbergartsgnejs, kvartsrik, granitisk, mörkfärgad grå, finkornig till medelkornig, ådrad, veckad, gnejsig MGO090030A Ytbergartsgnejs, kvartsrik, tonalitisk, ljusfärgad rödgrå, medelkornig, gnejsig och kraftigt migmatitiserad MGO090031A Ytbergartsgnejs, granodioritisk, mörkfärgad grå, finkornig, ådrad, veckad, gnejsig MGO090032A Ytbergartsgnejs, granodioritisk, mörkfärgad grå, finkornig, förskiffrad MGO090033A Tonalit, grå till svart, medelkornig, ådrad, gnejsig MGO090034A Granodiorit, grå till rödgrå, finkornig till fint medelkornig 80 0,1 1,0 20,2 55,2 21,2 2,4 0,2 0,2 0,2 0,4 65 0,1 4,0 19,6 35,0 11,2 0,4 28,8 3,8 0,4 0,8 80 0,02 1,0 40,0 10,8 16,6 11,8 20,8 s 80 0,1 5,0 44,4 29,4 10,6 0,6 14,2 0,4 0,2 0,2 80 0,05 0,5 41,2 10,6 22,6 9,8 0,6 14,6 0,6 80 0,05 0,2 28,8 7,4 16,8 20,4 25,8 0,4 0,4 64 0,1 8,0 17,8 10,0 35,0 23,6 12,6 0,6 0,4 60 0,05 1,5 22,2 10,6 36,8 5,6 9,6 4,0 5,0 1,4 2,6 0,2 MGO090037A Granit, ljusfärgad grå, finkornig, förskiffrad 60 0,02 1,5 30,2 15,2 40,4 10,8 0,8 2,4 0,2 MGO090038A Granodiorit, rödgrå till gråröd, finkornig till medelkornig, ådrad, gnejsig, protomylonitisk MGO090039A Amfibolit, svart, finkornig, förskiffrad till gnejsig 73 0,01 5,0 23,4 9,2 33,8 19,4 1,4 9,4 0,2 1,8 1,4 66 0,01 0,3 0,4 24,2 7,6 58,2 0,2 6,2 2,8 0,2 0,2 8 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV

9 Tabell 2. Tekniska analysvärden och användbarhetsklassificering av prover från undersökningsområdet för väg, järnväg och betong (se text). Bkod är bergartskod, r S är korndensitet, A N är kulkvarnsvärde, LA är Los Angeles-värde, M DE är micro-devalvärde, RA är radiumindex, m g är aktivitetsindex, ASR är alkalisilikareaktivitet. Technical analyses and classification of samples from the map area for pavement constructions (mainly wearing courses), as railway trackbed ballast, and as concrete ballast. Rcode = bedrock code, r S = particle density, A N = studded tyre test value, LA = Los Angeles value, M DE = micro-deval value, RA = radium index, m g = activity index, ASR = alkali silica reactivity. Prov N S-koordinat O V-koordinat Bergartsbeskrivning (fältbedömning) Bkod ρ s g/cm 3 A N % M DE % LA % RA m g ASR Bergkvalitetsklassning Väg Järnväg Betong Rock quality classification Sample N S coordinate E W coordinate Rock description (field observation) Rcode ρ s g/cm 3 A N % M DE % LA % RA m g ASR Road Railway Concrete MGO090004A Granodiorit, grå, porfyrisk, gnejsig, grovt medelkornig 63 2,71 15,6 9,7 28,1 0,1 0, MGO090005A Granit, mörkfärgad röd, medelkornig, linjerad 52 2,64 9,3 5,6 22,6 0,3 1, MGO090006A Gabbro, svart, finkornig till fint medelkornig, förskiffrad 54 2,90 15,8 11,2 19,6 0,0 0, MGO090007A Granit, gråröd, medelkornig, gnejsig 50 2,64 11,8 7,4 26,1 0,2 0, MGO090008A Granit, mörkfärgad röd, medelkornig, gnejsig 52 2,64 8,2 4,3 17,7 0,4 1, MGO090021A Ytbergartsgnejs, mörkfärgad grå, finkornig till medelkornig, ådrad, gnejsig 80 2,77 20,5 15,4 18,7 0,1 0, MGO090022A Ytbergartsgnejs, mörkfärgad grå, finkornig, ådrad 80 2,69 8,4 6,2 15,8 0,2 0, MGO090023A Granit, grå, medelkornig, gnejsig 62 2,65 10,1 6,2 20,8 0,2 0, MGO090024A Ytbergartsgnejs, grå, finkornig till medelkornig, ådrad, migmatitiserad, gnejsig 80 0,3 0,9 1 MGO090025A Granodiorit, rödgrå, medelkornig, porfyrisk, ådrad, gnejsig 63 2,71 13,2 9,0 23,3 0,1 0, ,5 1 MGO090026A Tonalit, grå, grovt medelkornig, linjerad 65 2,75 12,7 9,0 20,8 0,2 0, ,5 1 MGO090027A Ytbergartsgnejs, mörkfärgad grå, finkornig, ådrad 80 2,69 18,2 13,1 25,0 0,2 0, ,5 3 MGO090028A Tonalit, mörkfärgad grå till svart, grovt medelkornig, ådrad, gnejsig MGO090029A Ytbergartsgnejs, mörkfärgad grå, finkornig till medelkornig, ådrad, veckad, gnejsig MGO090030A Ytbergartsgnejs, ljusfärgad rödgrå, medelkornig, gnejsig och kraftigt migmatitiserad MGO090031A Ytbergartsgnejs, mörkfärgad grå, finkornig, ådrad, veckad, gnejsig 65 2,77 16,8 12,4 22,6 0,2 0, ,69 13,9 9,9 19,1 0,2 0, ,67 13,9 9,1 22,6 0,2 0, ,70 12,9 8,6 18,3 0,2 0, MGO090032A Ytbergartsgnejs, mörkfärgad grå, finkornig, förskiffrad 80 2,71 26,1 21,0 23,1 0,2 0, MGO090033A Tonalit, grå till svart, medelkornig, ådrad, gnejsig 64 2, ,6 29,9 0,1 0, ,5 3 MGO090034A Tonalit, grå till rödgrå, finkornig till fint medelkornig 60 2,71 12,1 7,7 17,5 0,1 0, MGO090037A Granit, ljusfärgad grå, finkornig, förskiffrad 60 2,67 9,7 6,5 20,7 0,2 1, MGO090038A Granodiorit, rödgrå till gråröd, finkornig till medelkornig, ådrad, gnejsig, protomylonitisk 73 2,69 9,2 5,8 17,1 0,1 0, MGO090039A Amfibolit, svart, finkornig, förskiffrad till gnejsig 66 3,04 14,6 12,8 12, MGO100001A Granit, ljusfärgad grå, fint medelkornig, gnejsig 62 2, , MGO100004A Granodiorit, grå, fint medelkornig 64 2, ,8 2 2,5 2 MGO100007A Granit, gråröd, medelkornig, gnejsig 50 2, ,3 27,7 2 2,5 1 MGO100008A Ytbergartsgnejs, grå, finkornig, gnejsig, bandad, veckad 80 2, , MGO100009A Diabas, svart, medelkornig, ofitisk 24 3, , MGO100010A Ytbergartsgnejs, grå, medel- till grovkornig, gnejsig, migmatitisk 80 2, ,8 37, MGO100012A Granodiorit, grå till rödgrå, medelkornig, porfyrisk, gnejsig 63 2, , MGO100013A Metagabbro, svart, medelkornig, förskiffrad 66 3, , Kulkvarnsvärdet beräknat genom micro-devalvärde (AN = (3,435+M DE )/0,9515). MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 9

10 sänkor i naturen, har gjorts på kartunderlag i skala 1: från Lantmäteriets höjddatabas. Det är sannolikt att dessa svackor utbildats i spröda deformationszoner där berggrunden är kraftigt uppsprucken. Den magnetiska anomalikartan har använts för att tolka deformationszoner. Elektromagnetiska data (VLF) har använts för tolkning av spröda deformationszoner som vatten- och lerfyllda svaghetszoner. Data om djupet till berggrundsytan, jorddjupet, har hämtats från SGUs brunnsarkiv. Detta redovisas i tre klasser: <2 m, 2 5 m och >5 m. Totalt redovisas över brunnar. Medeljorddjupet i dessa är 4 m. I ca 10 % av brunnarna är jorddjupet större än eller lika med 10 m. De största jorddjupen på m förekommer i några brunnar i centrala Kungälv (Gärdet) på Nordre älvs norra strand. ALLMÄN GEOLOGI Kartområdet (fig. 2) är en del av den sydvästsvenska gnejsregionen. De äldsta bergarterna inom kartområdet utgörs av ytbergartsgnejs (metagråvacka) som tillhör Stora Le-Marstrandgruppen (se nedan). Gnejsen, som vanligen är ådrade, blir mer och mer migmatitiserade ju längre österut man kommer. Gnejserna utgör en del av ett större nord sydligt stråk, som sträcker sig från Göteborgs södra skärgård norrut in i sydöstra Norge. I östra delen av området dominerar gråröda till grå, granitiska till tonalitiska ådergnejser av magmatiskt ursprung med inslag av mörkt grå till svarta, mafiska bergarter. Berggrunden har utsatts för åtminstone två bergskedjebildningar, orogeneser. Bergarterna har då omvandlats under tryck och temperaturer som motsvarar amfibolitfaciesförhållanden. För knappt miljoner år sedan inträffade den äldsta av dessa, den s.k. gotiska bergskedjebildningen. Ytbergartsgnejsen migmatitiserades och veckades i samband med denna. För omkring till 900 miljoner år sedan genomgick berggrunden återigen en orogenes, den s.k. svekonorvegiska bergskedjebildningen. Bara de yngre pegmatitgångarna, diabasgångarna och de paleozoiska bergarterna har undgått denna omvandling (Lundqvist 2007). BERGARTSBESKRIVNING Bergartsenheterna i Kungälvsområdet finns redovisade i tabell 3. Bergartskoden är en unik beteckning för de olika relevanta och identifierade bergartsenheterna i området, och används för att gruppera, jämföra och tolka de olika analysresultaten. Bergartskoden används i tabellerna med mineralogiska och tekniska analyser (tabell 1 och 2). För en noggrannare beskrivning hänvisas till berggrundsbeskrivningar (Lundqvist 2007, Samuelsson & Söndergaard 1985). Ytbergartsgnejs, huvudsakligen terrigena epiklastiska (Stora Le-Marstrandsgruppen, Bkod 80, 82) De äldsta bergarterna inom kartområdet utgörs av ytbergartsgnejser (bergartskod 80), som tillhör Stora Le-Marstrandsgruppen (fig. 3). Ytbergartsgnejs utgör omkring hälften av berggrunden inom området. Ursprungsmaterialet till Stora Le-Marstrandsgruppens bergarter avsattes på havsbotten för ca miljoner år sedan. Glimmerhalten är vanligen ganska hög i de ursprungligen finkorniga lagrena. I lager med en grövre kornstorlek (sandiga) är glimmerhalten lägre. Inlagrat i ytbergartsgnejsen finns ofta smala amfibolit lager (bergartskod 82) som är rester av mafiska vulkaniska bergarter. Ytbergartsgnejsen är vanligen grå och finkornig till medelkornig samt bandad. Bandningen orsakas av en växellagring mellan mörkt grå, finkorniga, glimmerrika led och ljust grå, kvarts- och fältspatrika led. De grå och glimmerrika banden är vanligen relativt kraftigt förskiffrade. Även lager av amfibolit förstärker den bandade strukturen. Detta gör att ytbergartsgnejsen i vissa områden lätt spricker upp parallellt längs med glimmerkloven, något som gör den lämplig som byggnadssten (fig. 4). På grund av den kraftiga omvandlingen i området är få primära, sedimentära stukturer bevarade. Ytbergartsgnejsen är vanligen ådrad och veckad. Graden av uppsmältning, migmatitisering, ökar generellt sett mot öster. 10 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV

11 Tabell 3. Bergartsenheter inom kartområdet i Kungälvs kommun. Tabellen är sorterad efter bergartskod. Bedrock units within the map area in the municipality of Kungälv. The table is sorted according to rock code. Bergartsenhet Antal prov Bergartskod* Rock unit No of samples Rock code Diabas (935 miljoner år gammal) 1 24 Granit, porfyrisk, gnejsig (Askimsgranit, Kungsbackasviten) 2 50 Granit, porfyrisk, gnejsig (RA-granit, Kungsbackasviten) 2 52 Mafiska bergarter associerade med RA- och Askimsgranit (Kungsbackasviten) 1 54 Granit till granodiorit, finkornig till fint medelkornig, svagt förskiffrad (1560-sviten, Hisingensviten) 2 60 Granit, gnejsig (1560-sviten, Hisingensviten) 2 62 Granodiorit, porfyrisk, gnejsig (1560-sviten, Hisingensviten) 3 63 Granodiorit, gnejsig (1560-sviten, Hisingensviten) 2 64 Tonalit, gnejsig (1560-sviten, Hisingensviten) 2 65 Amfiboliter och gabbroier (Hisingen- och Göteborgssviten) Granodiorit, gnejsig och ådrad (1600-sviten, Göteborgssviten) Ytbergartsgnejs (Stora Le-Marstrandsgruppen) 10 80, 82 * Bergartskod (Bkod) baseras på bergartens stratigrafiska läge och sammansättning. Figur 3. Grå, finkornig, ådrad ytbergartsgnejs, Myggstaviken (MGO090022A, /314416) med mycket goda tekniska egenskaper, AN-värde = 8 % och LA-värde = 16 %. Pennan på bilden är 15 cm lång. Foto: Mattias Göransson. Grey, fine-grained, veined supracrustal gneiss, Myggstaviken (MGO090022A, /314416) with very good technical properties, AN-value = 8% and LA-value = 16%. The pen is 15 cm long. M AT TIAS GÖR ANSSON & LENA PERSSON 11

12 Figur 4. Grå, finkornig till medelkornig, ådrad ytbergartsgnejs, skifferbrott vid Tjuvkils huvud (MGO090032A, /305368). Gnejsen är relativt kraftigt förskiffrad med moderat till brant lutande sprickplan vilket ger bergarten en välutvecklad klyvbarhet. Berget har dåliga tekniska egenskaper, A N -värde = 26 % och LA-värde = 23 %. Vyn är ca 2 x 2,5 m. Foto: Mattias Göransson. Grey, fine to medium-grained, anisotropic supracrustal gneiss, shale quarry at Tjuvkils huvud (MGO090032A, /305368). The gneiss is a high strength anisotropic rock with moderate to steep dipping fracture-planes. The rock has poor technical properties, A N -value = 26% and LA-value = 23%. The view is app. 2 x 2.5m. Granodiorit, gnejsig och ådrad (1600-sviten, Göteborgssviten, Bkod 73) I den östligaste delen av Kungälvsområdet, i synnerhet i anslutning till Göta älvs dalgång, består berggrunden av medelkorniga, gnejsiga granodioriter som är mer eller mindre migmatitiskt ådrade (fig. 5). De har bedömts tillhöra en svit med djupbergarter som är ca miljoner år gammal, den s.k sviten. Denna svit har utsatts för metamorfos i samband med de båda bergskedjebildningar som har påverkat berggrunden i regionen. Berggrunden som har byggts upp av sviten är ganska heterogen. På många platser växlar sammansättningen inom korta avstånd mellan granitiska och främst granodioritiska varianter. Bergarterna har på vissa platser decimeterstora till meterstora inneslutningar av olika typer av metamafiska bergarter. Halten av glimmer varierar mycket i granitoiderna men är ofta lägre än i de yngre granodioriterna som tillhör Hisingensviten. Amfibolit och metagabbroid (1560- och 1600-sviten, Bkod 66) I områdets gnejser förekommer mindre massiv med omvandlad gabbro, metagabbro och amfibolit. Amfibolit förekommer också som sliror, linsformade inneslutningar eller gångar (fig. 6). Dessa uppträder vanligen parallellt utsträckta med gnejsigheten i granitoider och gnejser i omgivningen. 12 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV

13 Figur 5. Rödgrå, finkornig till medelkornig, ådrad, gnejsig granodiorit 800 m sydväst om Tjurholmen (MGO090038A, /308446) med mycket bra tekniska egenskaper, AN-värde = 9 % och LA-värde = 17 %. Myntet är ca 25 mm stort. Foto: Mattias Göransson. Red-grey, fine- to medium-grained, veined, gneissic granodiorit 800 m south-west of Tjurholmen (MGO090038A, /308446) with very good technical properties, AN-value = 9% and LA-value = 17%. The coin is approximately 25 mm. Figur 6. Kontakt mellan grå, stänglig tonalit och amfibolit vid Dotorp (MGO090026A, /329184). Teknisk analys är gjord på tonaliten. Bergarten har bra tekniska egenskaper, AN-värde = 13 % och LA-värde = 21 %. Foto: Mattias Göransson. Contact between grey tonalite and amphibolite at Dotorp (MGO090026A, /329184). Only the tonalite was sampled. The technical results indicates good technical properties of the rock, AN-value = 13% and LA-value = 21%. M AT TIAS GÖR ANSSON & LENA PERSSON 13

14 Granit, granodiorit och tonalit, gnejsig (1560-sviten, Hisingensviten, Bkod 62, 63, 64 och 65) En svit med ca miljoner år gamla granitiska till tonalitiska djupbergarter (den s.k. Hisingensviten) förekommer inom hela kartområdet. Till skillnad från 1600-svitens bergarter är dessa vanligen fria från migmatitiska ådror. Bergarterna är i allmänhet grå till gråröda, medelkorniga, gnejsiga och på flera p latser småporfyriska. De olika bergarterna övergår vanligtvis gradvis i varandra. Granodioriter dominerar. Berggrunden har på många platser decimeterstora till meterstora inneslutningar (enklaver) av fin korniga till fint medelkorniga mafiska bergarter. Det vanligaste mörka mineralet är biotit (fig. 7), men även hornblände förekommer ibland. På vissa platser är kontaktzonen mellan Hisingensvitens granitoider och ytbergartgnejsen diffus och övergången dem emellan sker gradvis. Hisingensvitens bergarter antas, på grund av kontaktrelation, rumsliga närhet till och likartade mineralogiska sammansättningar, vara bildade genom en partiell smältning av ytbergartsgnejsen. Granit till granodiorit, finkornig till fint medelkornig, svagt förskiffrad (1560-sviten, Hisingensviten, Bkod 60) Grå till rödgrå, finkorniga till fint medelkorniga, svagt förskiffrade graniter och även granodioriter före kommer i de centrala och nordöstra delarna av kartområdet (bergarten syns inte på den översiktliga berggrundskartan då den ingår i Hisingensviten). Dessa bergarter antas vara bildade genom en stark Figur 7. Porfyrisk, rödgrå, medelkornig, stänglig och gnejsig, glimmerrik granodiorit från Skälebräcke bergtäkt (MGO090004A, /326588) med moderata tekniska egenskaper, AN-värde = 16 % och LA-värde = 28 %. Foto: Mattias Göransson. Porphyritic, red-grey, medium-grained, gneissic, mica-rich granodiorite from Skälebräcke quarry (MGO090004A, /326588) with moderate technical properties, AN-value = 16% and LA-value = 28%. 14 BESKRIVNING TILL BERGK VALITETSK ARTAN KUNGÄLV

15 omvandling av den äldre berggrunden, t.ex. ytbergartsgnejs, och uppträder tillsammans med framför allt den senare. Eftersom bergarten vanligen är en leukogranit, dvs. innehåller mindre än 3 % mafiska mineral (t.ex. glimmer eller amfibol), kan foliationen ibland vara svår att se och bergarten uppfattas som massformig. Mafiska bergarter, diorit eller gabbro, associerade med RA- och Askimsgraniterna (1300-sviten, Kungsbackasviten, Bkod 54) I anslutning till 1300-graniterna förekommer mindre massiv med mafiska bergarter, diorit till gabbro (fig. 8). Dessa bergarter minglar lokalt med de tidigare och antas därför vara likåldriga. I anslutning till Göta älvs dalgång i de östra delarna är bergarten lokalt mer gnejsig. Till skillnad från de äldre mafiska bergarterna har de yngre oftast inte en välutvecklad polygonal textur och uppvisar ställvis en svag, sub ofitisk textur. Granit, porfyrisk, gnejsig (Askimsgranit, 1300-sviten, Kungsbackasviten, Bkod 50) Askimsgranit förekommer i tre nordnordostligt orienterade stråk i den östra delen av kartområdet. Graniten är vanligen rödgrå till gråröd, medelkornig och massformig till gnejsig. Graniten är huvudsakligen småporfyrisk (ögonförande), med upp till 2 cm stora strökorn av kalifältspat. De mörka mineralen består av biotit och ibland även av hornblände. Mörka mineral överstiger dock sällan 10 volymprocent. Figur 8. Svart, medelkornig gabbro (MGO090006A, /322152) med moderata tekniska egenskaper, AN-värde = 16 % och LAvärde = 20 %. Foto: Mattias Göransson. Black, medium-grained gabbro (MGO090006A, /322152) with moderate technical properties, AN-value = 16% and LA-value = 20%. M AT TIAS GÖR ANSSON & LENA PERSSON 15

16 I de norra delarna av kartområdet förekommer på vissa platser inneslutningar av främmande bergarter i graniten. I de fall det även finns Askimsgranit tillsammans med mafiska bergarter av samma ålder kan magmorna på vissa ställen ha blivit blandade (minglat) så att det har bildats hybridbergarter. Granit, porfyrisk, gnejsig (RA-sviten, 1300-sviten, Kungsbackasviten, Bkod 52) Porfyrisk, gnejsig granit tillhörande Kungsbackasviten förekommer i anslutning till Göta älvs dalgång i de östra delarna av kartområdet. Gnejsgraniten har kallats RA-granit på grund av att den har en förhöjd gammastrålning (radioaktivitet). Radiumindex är dock bara i undantagsfall högre än 1. Granitens uranhalt varierar mellan 9 och 18 ppm och dess toriumhalt mellan 35 och 50 ppm. Bergarten är röd till gråröd, medelkornig, gnejsig (fig. 9) och ibland ådrad. Inom en del områden är den diffust ögonförande med linsformade fältspatsögon. De mörka mineralen, vanligen runt 10 viktprocent, utgörs av biotit, hornblände och dessutom ibland pyroxen. Mineralet flusspat är vanligt förekommande om än i små mängder och orsakar förhöjd fluorhalt i grundvattnet (Lundqvist & Kero 2006). Gnejsgraniten grusvittrar på en del platser. Vittringen har skett i allt från smala zoner till större områden där vittringen nått minst tre meters djup. Vid några sådana lokaler har förekomsten använts som grustag. En åldersdatering av RA-graniten vid Kärra, strax söder om kartområdet, har gett en ålder på ca miljoner år (Austin-Hegardt m.fl. 2007). Figur 9. Mörkfärgad röd, medelkornig, relativt kraftigt stänglig granit (RA-granit), strax öster om Skälebräcke bergtäkt (MGO090005A, /304101), med mycket goda tekniska egenskaper, AN-värde = 9 % och LA-värde = 23 %. Foto: Mattias Göransson. Dark-coloured red, medium-grained, heavily elongated granite to the east of Skälebräcke quarry (MGO090005A, / ) with very good technical properties, AN-value = 9% and LA-value = 23%. 16 BESKRIVNING TILL BERGK VALITETSK ARTAN KUNGÄLV

17 Diabas, (Bkod 24) I slutskedet av den svekonorvegiska bergskedjebildningen för ca 935 miljoner år sedan (Lundqvist 2007) intruderade ett antal diabasgångar i kartområdet. Detta avslutade bergartsbildningen inom projektområdet i prekambrisk tid. Den största av dessa diabaser återfinns vid Stora Överön i de sydvästra delarna av området. Här är diabasen lokalt grusvittrad. Diabasgångarna är orienterade i västnordvästlig riktning och stupar vanligen vertikalt till subvertikalt. Diabasen är grå till svart och finkornig till grovt medelkornig. På den magnetiska anomalikartan (fig. 10) framträder diabasgången vid Stora Överön tydligt som ett högmagnetiskt anomalistråk Tjörn Stora Höga Stora Dyrön Tjuvkil Kärna Jörlanda Kode Kareby Säve Diseröd Kungälv Rödbo Surte Mysterna Nödinge-Nol nt Figur 10. Magnetisk anomalikarta över Kungälvs kommun. Kartan baseras på SGUs flygmätningar utförda år 1973 och 1975 (södra delen av projektområdet) och 1983 (norra delen av projektområdet) med ett linjeavstånd av 200 m och ca 30 m flyghöjd. Magnetic anomaly map over the project area. Airborne data were collected by SGU during 1973, 1975 and 1983 with a line spacing of 200 m and a ground clearance of c. 30 m. MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 17

18 GEOFYSISKA UNDERSÖKNINGAR De geofysiska flygmätningarna över kartområdet omfattar mätning av det jordmagnetiska fältets totalintensitet, markens naturliga gammastrålning och det elektromagnetiska fältet i VLF-området (very low frequency). VLF-data är enbart uppmätta med en sändare i sydvästlig riktning. Detta innebär att responsen är beroende av riktningen till sändaren. Mätningarna är utförda från flygplan på ca 30 m flyghöjd längs linjer med 200 m avstånd. VLF-data ger värdefull information om den elektriska ledningsförmågan i marken. I första hand används detta som underlag för att identifiera vattenförande sprickzoner i berggrunden samt grafit- och magnetkisförande bergartsled. Flygmätning med gammaspektrometer ger en bild av hur naturligt förekommande radioaktiva isotoper av uran, torium och kalium är fördelade i det översta, ca 3 dm tunna skiktet av jordtäcket eller berggrunden. Mätresultaten används vid sammanställningen av berggrundskartan, men framför allt för att identifiera bergarter med förhöjd gammastrålning och områden med risk för förhöjda radonvärden. Bergarternas strålningsegenskaper redovisas nedan i avsnittet Berggrundens gammastrålningsegenskaper. Densiteten är beroende av bergartens mineralsammansättning. Bergarter med låg densitet (2,60 2,70 g/cm 3 ) består framför allt av lättare mineral såsom kvarts och kalifältspat. Dessa är vanliga i granit och granodiorit. Bergarter med hög densitet (2,80 3,00 g/cm 3 ) domineras av tyngre mineral som plagioklas, biotit och hornblände. Dessa är vanliga i tonalit, diabas och gabbro. Lätta mineral är vanligtvis sprödare än tyngre mineral. Densiteten ger därför en grov uppskattning av ifall bergarten har lätt att deformeras sprött, något som är vanligare i t.ex. graniter. I tabell 2 anges densitet för alla de bergartsprover där teknisk analys genomförts. Den magnetiska anomalikartan ger information om vissa bergarters utbredning samt om strukturella grunddrag i berggrunden. Variationer i magnetfältet beror framför allt på bergarters olika innehåll av magnetiska mineral. Detta gäller huvudsakligen den magnetiska susceptibiliteten som främst beror på förekomsten av magnetit. Genom att mäta susceptibiliteten på provtagningslokalerna och på bergartsprover i laboratorium kan man bättre förstå och tolka mönstret från flygmätta magnetiska data. Den magnetiska anomalikartan över kartområdet Kungälv (fig. 10) visar en dominerande anomali i den södra delen av området. Denna orsakas av en diabas med hög magnetisk susceptibilitet (ca SI-enheter). Modeller som är baserade på magnetiska markmätningar har visat att gången är ca 160 m bred och stupar brant mot norr (Lundqvist & Kero 2007). Ytbergartsgnejserna (Stora Le- Marstrandsgruppen), som täcker stora delar av den västra delen av området, har generellt låg magnetisk susceptibilitet (omkring SI-enheter). Den östra delen av området uppvisar högre magnetiseringsnivåer med ett bandat anomalimönster i nordöstlig till sydvästlig riktning. Detta sammanfaller med gnejsigheten hos graniter till tonaliter i denna del av området. PETROGRAFISK ANALYS Bergartsprovernas mineralsammansättning och de ingående mineralens mängdförhållanden har bestämts genom punkträkning av mineralkorn från ett tunnslip av bergartsprov med hjälp av transmissions mikroskopi. Ett tunnslip per provtagningslokal har framställts från ett representativt bergartsprov. Resultaten visas i tabell 1. Bergarterna karaktäriseras av både primära texturer och sekundära överpräglingar i form av deformation och metamorfos av olika grad. Omkristallisering under höga tryck och temperaturer samt retrograd omvandling är också vanliga. Kornstorlek, korngränser och mineralogi är centrala parametrar som styr bergarternas tekniska egenskaper. Mineralogiskt visar det sig att glimmermängden ofta når sådana halter att den överskuggar effekterna av parametrar som annars förbättrar egenskaperna. Fördelningen av glimmer är dock ofta avgörande vid medelhöga glimmerhalter. Inom glimmergruppen finns både biotit och muskovit. Biotiten är ibland kloritomvandlad. Det som är avgörande för bergarternas styrkeegenskaper är totalhalten 18 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV

19 av glimmer, inte skillnaderna i glimmertyp. Andra mineral som generellt försämrar bergarternas hålfasthet är epidot. Plastisk deformation och gnejsighet finns utvecklad i flera av proverna, men är inte något i sig som tydligt styr de tekniska egenskaperna. Skälet är att texturerna utvecklades dynamiskt från början, men dessa finns inte alltid bevarade. Glimmermineral, järnhydroxider och opakmineral i kornfogarna finns sporadiskt i alla bergkvalitetsklasser. Vanligen signalerar förekomsten av sådana mineral en försämring av bergkvaliteten men i det här området bör dessa resultat tolkas med försiktighet. Resultaten pekar ändå på att en större mängd omvandlingsmineral i kornfogarna försämrar sprödhetsegenskaperna mer än nötningsegenskaperna. Bland de olika magmatiska djupbergarterna är s.k. Askimsgranit, RA-granit och granitoiderna i Hisingen sviten tydligt bättre presterande än de övriga. Det som utmärker dessa bergarter är en kombination av två faktorer låg glimmerhalt och tillräcklig mängd av finkornig matrix. Gruppen av miljoner år gamla granodioriter till basiska bergarter har tydligt sämre nötningsmotstånd. Gruppen karaktäriseras av grövre kornstorlek, högre glimmerhalt eller hornbländehalt och att glimmern bildar sammanhängande svaghetsplan. För vissa hornbländerika bergarter är det också tydligt att raka kornfogar och jämnkornighet försämrar de tekniska egenskaperna. Inom gruppen av ytbergartsgnejser finns en stor spännvidd i de tekniska egenskaperna. Gemensamt för gruppen är förstås en hög glimmerhalt (22 till 46 volymprocent). Den totala halten skiktsilikat (biotit, muskovit och klorit) ligger mellan 25 och 50 volymprocent. Kornstorleken är generellt sett mindre än för djupbergarterna. Glimmern varierar i kornstorlek, typ, fördelning och mängd. De tekniska egenskaperna styrs huvudsakligen av två faktorer: glimmerhalt och total kornstorlek. Generellt gäller att ju lägre halt glimmer desto bättre nötningsmotstånd, men det är bara när kvarts och fältspater uppträder i finkorniga matrix som värdena blir goda. Det bör noteras att just de finkorniga och gnejsiga ytbergarternas glimmerhalt är svår att bestämma med precision genom traditionell modalanalys. Skiktsilikater (glimmer m.m.) Andelen fri glimmer (bestämd enligt VVMB 613, Trafikverket 2001, för material 0,125 0,25 mm) får inte överstiga 50 viktprocent för obundna vägmaterial. Om andelen är mellan 30 och 50 viktprocent får bärlagret inte trafikeras av tung trafik (Vägverket 2005a, b). Även omvandlingsmineral som klorit, serpentin och epidot är intressanta i bedömningen av bergartens beständighet. Information om mineralsammansättningen redovisas i tabell 1. Högst halter av skiktsilikat (biotit, muskovit och klorit) har paragnejserna (Bkod 80, %). Samtliga prover från ytbergartsgnejsen har höga glimmerhalter (tabell 1). Ljusare varianter av ytbergartsgnejs uppfattas normalt som något sandigare. Dessa innehåller ofta ljus glimmer, muskovit, som kompenserar en relativt lägre andel av den mörkare glimmern biotit. Även granodioriter och tonaliter inom Hisingensviten innehåller måttfulla till höga glimmerhalter (16 24 %). Opaka mineral (sulfider m.m.) Sulfider som kommer i kontakt med vatten och syre vid t.ex. krossning kan oxideras. Då sänks ph-värdet i vattnet. Detta sker vanligen genom att det i första skedet bildas järnsulfater och svavelsyra. Vid oxidationen kan även metaller frigöras och gå i lösning i lakvattnet. Lakvatten med lågt ph-värde och höga metallkoncentrationer kan orsaka skador på miljön. Vägverket anger att det ska undersökas om det finns surt berg, dvs. bergarter med sulfidmineral, inom vägutredningsområden. Normalt finns det ett samband mellan svavelhalten i ett bergmaterial och mängden sulfidmineral. Vid en svavel halt som är högre än 0,3 viktprocent i bergmaterialet, vilket ungefär motsvarar 0,3 volymprocent pyrit, rekommenderas att speciella åtgärder vidtas innan man använder bergmaterialet för betong-, väg- och järnvägsändamål. Vid t.ex. lagring och användning av ballast med hög sulfidhalt bör tillgången på syresatt vatten minskas genom t.ex. övertäckning eller deponering under grundvattenytan. En hög svavelhalt bör också undvikas MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 19

20 Tabell 4. Relativa mängder opaka mineral i prover med en totalhalt av opaka mineral >0,3 volymprocent, uppskattade vid reflektionsmikroskopering; +++ = dominerande, ++ = underordnat, + = spår. Opak = Totalhalt av opaka mineral i volymprocent bestämt genom punkträkning (se tab. 1). Relative amounts of opaque minerals in samples where the total amount of opaque minerals is >0.3 volume percent, estimated in reflected light: +++ = dominating, ++ = less common, + = trace amount. Opaque = Total content of opaque minerals in volume percent, determined by point counting (see table 1). Prov Sample Bkod Rock code Opak (vol.-%) Opaque (vol.-%) Oxider Oxides Magnetit Magnetite Hematit Hematite Hematit-ilmenit Hematite-ilmenite Ilmenit Ilmenite Sulfider Sulphides Pyrit Pyrite Magnetkis Pyrrhotite Kopparkis Chalcopyrite MGO090005A 52 1,0 Rutil MGO090030A 80 0,4 +++ Rutil MGO090032A 80 0,4 (+) ++ (+) + MGO090034A 60 1,4 (+) Rutil MGO090037B 60 >1 (+) (+) MGO090039A 66 6, Granatamfibolit 82 > SLM Grandalen 80 >1,0 (+) (+) (+) Övrigt Other om materialet ska användas vid betongtillverkning. Om sulfidinnehållet är högt bör materialet analyseras kemiskt för att bestämma totalhalten av svavel. Prover med höga halter av opaka mineral bör opak mikroskoperas för att man ska kunna uppskatta halten av sulfidmineraliseringar. Prov MGO090039A från en basisk gång innehåller rikligt med opaka mineral, 6,2 volymprocent (tabell 4). Endast detta prov förväntas ha en alltför hög halt, >0,3 %, av sulfidmineral såsom pyrit, magnetkis och kopparkis för att användas som ballastmaterial utan att vidta speciella åtgärder. DEFORMATIONSZONER, SPRICKOR OCH ÖVRIGA STRUKTURER De typer av deformation som berggrunden varit utsatt för är i princip av två slag: plastisk deformation som har resulterat i en överpräglande foliation eller gnejsighet (parallellställning och utdragning av mineral) eller i en veckning (böjning) av lagrade eller bandade bergarter och spröd deformation som har gett upphov till sprickor och förkastningar. Lineamenten på bergkvalitetskartan är tolkade från höjddata, geofysiska data och fältmätningar. Deformation av berggrunden kan påverka en bergarts magnetiska egenskaper. Detta beror framför allt på att temperatur, tryck och innehållet samt fördelningen av magnetiska mineral förändras i en bergart under deformationen. En plastisk deformationsstruktur kan synas på magnetfältskartan som både positiva och negativa avvikelser. En sprickzon (spröd deformation) kan synas som en lågmagnetisk zon i den mer högmagnetiska värdbergarten, eftersom magnetit oxideras och omvandlas till hematit som är omagnetiskt. Spröda, vattenförande sprickzoner har bättre elektrisk ledningsförmåga än omgivande sprickfattig berggrund och syns därför tydligt i elektromagnetiska data (VLF). BERGGRUNDENS GAMMASTRÅLNINGSEGENSKAPER Gammastrålningskartorna, som visar halterna av kalium, uran och torium, har tillsammans med berggrundsinformationen legat till grund for planeringen av gammastrålningsmätningar på berghällar. Vid dessa mätningar har den totala gammastrålningen samt halten av kalium-40, radium-226 och torium-232 bestämts. Radiumindex och aktivitetsindex har beräknats för samtliga mätpunkter och lagrats i SGUs databaser. EUs strålningsdirektiv (2013/59/EURATOM) föreskriver en referensdos för gammastrålning från byggnadsmaterial på 1 msv/år. Direktivet implementeras i svensk lagstiftning med en ny strålskyddslag 20 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV

21 (SFS 2018:396) och framförallt en ny strålskyddsförordning (inte utkommen) som börjar gälla den 1 juni I lag och förordning finns, förutom referensdosen för gammastrålning från byggmateriel, krav på att den som tillhandahåller ett material av betydelse ur strålskyddssynpunkt ska lämna uppgifter om materialet till mottagaren (dvs. märkning). I en bilaga till direktivet anges att om man har ett material med aktivitetsindex under 1 i golv, väggar och tak kommer man, med ett konservativt antagande, att hamna under referensdosen 1 msv/år från huset. Aktivitetsindex m γ är beräknat enligt: m γ = C K / C Ra /300 + C Th /200 där, C K, C Ra och C Th är koncentrationen av kalium-40, radium-226 respektive torium-232, alla i enheten Bq/kg (2013/59/EURATOM). Halterna av kalium, uran och torium kan omräknas till Bq/kg enligt följande: 1 % K = 313 Bq/kg 1 ppm U = 12,35 Bq/kg 1 ppm Th = 4,06 Bq/kg Enligt äldre rekommendationer från de nordiska ländernas strålskyddsinstitutioner bör radiumindex för byggnadsmaterial vara mindre än 1,0 (The radiation protection authorities in Denmark, Finland, Iceland, Norway and Sweden 2000). Radiumindex beräknas genom bestämning av urankoncentrationen i materialet. En uranhalt på 16,2 ppm motsvarar 200 Bq/kg radium-226, vilket i sin tur motsvarar radiumindex 1,0. Figur 11 visar kartan över markens naturliga gammastrålning. Gammastrålningen är generellt låg, förutom ett område i sydost som sammanfaller med utbredningen av så kallad RA-granit (Bkod 52). Uppföljning av gammastrålningsmätningar på berghällar har utförts både inom tidigare undersökningsprojekt och inom detta projekt, vid totalt 88 lokaler inom området. Av dessa är 29 från lokaler där prover har tagits för teknisk analys (se tabell 5). Vid varje mätpunkt utfördes normalt två till fyra mätningar. Mätningar på berghällar visar att det huvudsakligen är graniter inom bergartsgrupp 52 (RA-graniter) som har förhöjda halter av uran och torium. Uranhalten inom denna grupp varierar från 1,3 till 14 ppm. Torium halten varierar från 3 till 64 ppm. De höga toriumhalterna får till följd att aktivitetsindex över stiger 2 på en lokal ca 2 km rakt nordost om Kungälv. Inga förhöjda halter av uran har uppmätts inom området och övriga bergarter inom undersökningsområdet visar låga aktivitets- och radiumindex (tabell 5). Tabell 5. Sammanställning av gammastrålningsmätningar inom kartområdet Kungälv. Värdena representerar beräknat medelvärde för respektive bergartsenhet. Summary of gamma measurements in the map area Kungälv. The values represent calculated mean for each rock unit. Bkod* Rcode Bergartsenhet Rock unit K (%) P (%) U (ppm) Th (ppm) Radiumindex Radium index Aktivitetsindex Activity index 80 Ytbergartsgnejs 3,3 3,4 11,2 0,2 0, Granodiorit, gnejsig 3,0 2,3 9,7 0,1 0, Amfibolit, gabbro 1,4 1,5 2,7 0,1 0, Granit, granodiorit och tonalit, gnejsig 2,3 2,3 7,7 0,1 0, Diorit, gabbro 1,3 0,2 1,4 0,0 0, Granit, porfyrisk, gnejsig, RA 4,7 6,9 33,4 0,4 1, Granit, porfyrisk, gnejsig, Askim 3,9 4,2 13,0 0,3 0, Diabas 1,2 0,3 1,6 0,0 0,2 5 * Bergartskoden är baserad på bergartens ålder och sammansättning (se tabell 3). Antal mätningar Number of measurements MATTIAS GÖRANSSON & LENA PERSSON 21

22 Tjörn Stora Höga Stora Dyrön Tjuvkil Kärna Jörlanda Kode Kareby Säve Kungälv Diseröd Rödbo Surte Mysterna Nödinge-Nol 2 1,6 Aktivitetsindex (flygmätning) 1,2 0,8 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,8 0,9 1,2 0,4 Aktivitetsindex (mätning på berghäll) Figur 11. Karta över markens gammastrålning (aktivitetsindex) över Kungälvs kommun. Markmätningar på hällar visas som cirklar i proportionell storlek. Kartan baseras på SGUs flygmätningar utförda år 1973 och 1975 (södra delen av projektområdet) och 1983 (norra delen av projektområdet) med ett linjeavstånd av 200 m och ca 30 m flyghöjd. Gamma radiation map over the project area. Airborne data is collected by SGU during 1973, 1975 and 1983 with a line spacing of 200 m and a ground clearance of c. 30 m. TEKNISKA ANALYSER Vid representativa lokaler har ca 70 kg berg provtagits för bergmaterialtester som omfattar kulkvarnsanalys, Los Angelesanalys, micro-devalanalys och alkalisilikareaktivitet. Berget som har provtagits är representativt för provlokalen och inte vittrat, sprängskadat eller onormalt uppsprucket, om inte annat anges. Samtliga bergprover har tagits på platser där det har funnits tillräckligt med lossprängd sten eller friska blottningar, dvs. i bergskärningar längs vägar eller vid byggplatser. Provtagningen har gjorts med slägga och spett. Specifika bergprover har tagits ut vid provtagningar i bergtäkter. Därför kan dessa pro- 22 BESKRIVNING TILL BERGKVALITETSKARTAN KUNGÄLV